(17分)如图所示,在xOy平面坐标系中,直线MN与y轴成30°角,M点的坐标为(0,a),在y轴与直线MN之间的区域内,存在垂直xOy平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.电子束以相同速度v0从y轴上的区间垂直于y轴和磁场射入磁场.已知从O点射入磁场的电子在磁场中的运动轨迹恰好与直线MN相切,忽略电子间的相互作用和电子的重力.
(1)求电子的比荷;
(2)若在xOy坐标系的第Ⅰ象限加上沿y轴正方向大小为的匀强电场,在
处垂直于x轴放置一荧光屏,计算说明荧光屏上发光区的形状和范围.
如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。
如图所示, 电源的电动势E为6V,电阻R1=8Ω,电动机绕组电阻R0=2Ω,当开关S断开时,电阻R1消耗的电功率是2.88 W;当开关S闭合时,电阻R1消耗的电功率是2 W。求
(1)电源的内阻r;
(2)开关S闭合时,电动机输出的机械功率。
倾角为θ=30°的光滑导体滑轨A和B,上端接入一电动势E=3V、内阻r=0.2Ω的电源,滑轨间距为L=10cm,将一个质量为m=30g,电阻R=0.3Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,如图所示,求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小是多少?
钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态
和
粒子,而铀核激发态
立即衰变为铀核
,并放出能量为0.097MeV的
光子。衰变放出的光子的动量可忽略.已知:
、
和
粒子的质量分别为
=239.0521u、
=235.0439u和
="4.0026u" ,1u相当于931.5MeV
①写出的衰变方程
②求铀核和
粒子刚产生时动能大小之比
③求粒子的动能(计算结果保留三位有效数字)
如图所示,由导热气缸和活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞和气缸壁之间摩擦不计。已知大气压强,活塞面积
,活塞质量m=4kg。环境温度不变,今在活塞上方逐渐加入细砂,使活塞缓慢下降,直到活塞距离底部的高度为初始的2/3。
(g取)
①上述过程中下列说法正确的是
A.缸内气体的内能一定增加 |
B.缸内气体的压强一定增加 |
C.单位时间内气体分子对活塞的碰撞次数不变 |
D.缸内气体将吸收热量 |
②试计算加入细砂的质量M